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Etude de la conversion de courant de spin en courant de charge dans des isolants topologiques (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR137-JEAGEO-002
Lieu de travail : PALAISEAU
Date de publication : jeudi 30 juillet 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2695 brut mensuel
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

La recherche postdoctorale vise à renforcer la combinaison de l'état topologique dans l'espace réel et réciproque par l'utilisation de matériaux topologiques (TM) tels que les isolants topologiques1 et/ou les semi-métaux de Weyl2 et les Skyrmions magnétiques. L'objectif est de développer une plateforme basée sur les Skyrmions - TM et de réaliser des dispositifs dont la topologie et le spin électronique sont entrelacés pour une efficacité accrue et de nouvelles fonctionnalités qui pourraient conduire à un nouveau paradigme pour la nanoélectronique ultra-dense à faible puissance.
Afin d'exploiter le potentiel des TI pour la génération de courant de spin et la manipulation de Skyrmion, nous fabriquerons, dans le cadre du projet européen SKYTOP et en collaboration avec nos partenaires, des TI 3D jusqu'à la limite 2D (telles que Bi2Se3, Bi2Te3 et Sb2Te3 ainsi que α-Sn) en utilisant trois méthodologies différentes : MBE, (MO)CVD et pulvérisation cathodique. Pour commencer, nous étudierons des couches minces de matériaux Bi2Se3 et Bi2Te3, qui sont considérés comme les prototypes de TI 3D avec une bande interdite relativement large de ~0,3 eV permettant un fonctionnement à température ambiante. De plus, nous essaierons d'utiliser du MoTe2 ou du WTe2 monocouche, qui sont des candidats TI 2D potentiellement stables à la température ambiante. Dans le cas des TI 3D, une attention particulière sera accordée à la minimisation de l'influence des états électronique de volume, notamment par l'amincissement des films TI. Un autre moyen consiste à appliquer un dopage chimique ou électrostatique (par effet de grille) pour amener l'énergie de Fermi dans la bande interdite du TI et près du point Dirac des états métalliques de surface. Les états de surface seront sondés par magnétotransport avec une attention particulière à la récente dépendance angulaire de la magnétorésistance attribuée au verrouillage en spin de l'impulsion
Une étape supplémentaire consistera à sonder l'interface entre le TI et les matériaux ferromagnétiques. Des expériences de pompage de spin ainsi que des mesures de couple seront effectuées pour caractériser l'efficacité de conversion des courants de spin en courant de charge du matériau TI.

Activités

- Caractérisations structurales (X-Ray, AFM…)
- Caractérisation des propriétés magnétiques des multicouches par magnétométrie et imagerie magnétique (SQUID, AGFM, Kerr, MFM, NV microscopy etc...)
- Lithographie optique
-Mesure électrique de magnétorésistance longitudinale et transverse. Gammes disponibles : 4K to température ambiante, 0 to 9T.

Compétences

Les candidats doivent :
- avoir des connaissances approfondies en nanomagnétisme et spintronique,
- avoir des connaissances en imagerie magnétique
- maîtriser les techniques de caractérisations structurales et magnétiques courantes
- posséder un savoir-faire dans les techniques de nanofabrication
- avoir un très bon niveau écrit/parler en anglais
- être capable de synthétiser ses résultats et les présenter en public lors de conférences et colloques.
- être capable de travailler en équipe

Contexte de travail

Unité Mixte de Physique CNRS Thales
1 Av Augustin Fresnel
91707 Palaiseau
http://www.cnrs-thales.fr/spip.php?article1

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